Молекула меди: Церулоплазмин

Физики обстреляли медь молекулами красителя и разорвали связи азот-углерод

Физики выстрелили с помощью электрораспылителя молекулами красителя Рейхардта в медную пластину — в ходе соударения в молекуле селективно разрывались связи азот-углерод, что привело к образованию продукта, который не получается при обычном нагревании молекулы. Чтобы проследить за динамикой молекулы при соударении, авторы провели молекулярное моделирование — связь азот-углерод при соударении растягивалась, что и привело к ее разрыву. Ударное воздействие на молекулы может найти применение в импульсной механохимии, пишут ученые в журнале Physical Review Letters.

Разогнать и столкнуть атомы для человечества сейчас уже не кажется чем-то новым. Однако если немного откатить масштаб и столкнуть молекулу с поверхностью — протекают поверхностные реакции с разрывом связей. Ученые используют это в гетерогенных катализаторах или эпитаксиальном нанесении тонких пленок. Однако из-за того, что чаще всего само столкновение вызывает недостаточные колебания для разрыва связи, тепловые эффекты оказываются доминирующими. Из-за этого до сих пор непонятно, может ли столкновение без нагрева привести к селективному разрыву связей.

Лукас Крумбайн (Lukas Krumbein) с коллегами из Института исследования твердого тела Общества Макса Планка с помощью электрораспылительного ионного пучка разогнали протонированную молекулу красителя Рейхардта в медную пластину и наблюдали за продуктами распада молекулы с помощью сканирующего туннельного микроскопа.

Оказалось, что после столкновения на медной поверхности 80 процентов молекул можно четко разделить на четыре типа молекул — непрореагировавший краситель, две молекулы после разрушения (продукт расщепления) и молекула с разомкнутым циклом (продукт «растрескивания»). Остальные 20 процентов ученые определить и классифицировать не смогли — скорее всего это те же продукты разрушения, которые расположились на медной подложке необычным образом из-за дефектов или ступенчатых краев.

Неразрушенная молекула красителя адсорбируется на поверхности меди с двумя фенильными кольцами направленными вертикально, в то время как продукт расщепления адсорбируется полностью горизонтально. Продукт растрескивания молекулы красителя же сорбируется только с одной вертикально направленной фенильной группой. При термическом нагревании получается лишь продукт разрушения молекулы — а потому авторы считают, что в ходе соударения происходит селективное разрушение связи, направленной под углом относительно связи азот — кислород.

Подсчитав относительные количества продуктов реакций, авторы оценили относительные вероятности протекания реакций в зависимости от кинетической энергии молекулярного пучка. Из этих данных ученым удалось оценить пороговую энергию реакций: для расщепления — девять, а для растрескивания — шесть электронвольт. При этом вероятность при увеличении кинетической энергии выходила на насыщение: 35 процентов для расщепления и 43 процента для растрескивания.

Чтобы описать динамику процесса с молекулярной точки зрения, ученые провели моделирование столкновения молекулы красителя с поверхностью меди. Изменяя начальную энергию и ориентацию молекулы (всего было задействовано 26 разных ориентаций), авторы воспроизвели все три возможные процесса соударения. Во всех случаях молекула красителя сжималась при столкновении с поверхностью, максимальная сила реакции медной поверхности — 2,5 наноньютона. При сжатии исследователи наблюдали растяжение связи C — N, которое при превышении порогового значения и вызывало разрушение связи. Оставшийся заряд на углероде притягивался к атомам меди с образованием новой связи, тем самым стабилизируя продукт реакции.

Авторы сравнивают процесс диссоциации связи C — N с отщеплением водорода в молекуле бензола на медной поверхности. По их мнению, смешивание орбиталей из-за растяжения связи увеличивает склонность нижней свободной молекулярной орбитали к гибридизации и образованию связи с поверхностью.

Таким образом исследователи впервые наблюдали гипертермическое столкновение многоатомного иона с металлической поверхностью с протеканием селективных реакций — что открывает дорогу к импульсной механохимии, в которой происходит воздействие на молекулу за пикосекунды. К тому же авторы предлагают такой способ для исследования любых молекул, способных к зарядке, что может привести к продуктам, которые не получаются в условиях нагрева.

Сталкивать можно не только массивные частиц, но и фотоны. Четыре года назад физики впервые наблюдали их столкновение в Большом адронном коллайдере при процессе ультрапериферийных столкновений ядер свинца с энергиями в пять тераэлектронвольт.

Артем Моськин

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

«Медный дом» в Екатеринбурге: штаб-квартира РМК

Долгожданная первая реализация проекта архитектурного бюро Foster + Partners в России.

расположение:

Екатеринбург, ул. Горького, 57

фото:
пресс-служба РМК

проектирование:

2012–2018

реализация:
2020

текст:
Марина Юшкевич

высота здания:

87,5 м

площадь офисных помещений:
14 тыс. м²

подземная часть здания:
более 2 тыс. м² 

авторы проекта:

Foster + Partners (проект)

«Восток Проект» (адаптация, инженерные сети)

Hyland Edgar Driver (ландшафтный дизайн)

Jason Bruges Studio (освещение)

производитель:
Solo Office Interiors

поставщик мебельных, световых решений и перегородок

В Екатеринбурге достроили здание штаб-квартиры Русской медной компании, про которое непременно подчеркивают, что это «первый реализованный в России» проект архитектурного бюро Нормана Фостера (Foster + Partners). И это постоянное уточнение неслучайно: проектировал сэр Фостер для нашей страны много, но с реализациями все время что-то не складывалось, и сейчас, оглядываясь назад, думаешь, что, может, это и к лучшему. При всем уважении к бюро и качеству их проектов, почему-то для России Foster + Partners норовили предложить что-то избыточно затейливое: то «Хрустальный остров» в Нагатинской пойме, который должен был стать самым вместительным зданием в мире, то башню «Югра» в Ханты-Мансийске в форме бриллианта, то «дом-апельсин», ради которого собирались пожертвовать ЦДХ в Москве.  

Проект в Екатеринбурге, хоть и достигает 87,5 метров в высоту, выглядит соразмерным городу и району, а его граненный фасад, который уже получил у местных жителей имя «ананаса» (по аналогии с лондонским «корнишоном» того же Нормана Фостера), вдохновлен кристаллической решеткой меди, а потому оправдан назначением здания и совершенно уместен, несмотря на большую зрелищность.

Впрочем, граненная форма подсказана не только желанием сделать здание символом компании, но и практическими интересами: многогранная форма конструкций позволяет максимально эффективно использовать дневной свет и учитывает угол падения солнечных лучей в Екатеринбурге зимой и летом (сотрудники Foster + Partners специально наблюдали за рассветами и закатами в городе). Нижняя часть каждого модуля полностью стеклянная, и в холодное время года, когда солнце низкое, она пропускает максимальное количество света. Верхняя же часть закрыта металлическими панелями и блокирует прямые солнечные лучи летом, когда лишнего солнца хочется избежать. На  двух верхних этажах грани на фасаде складываются в логотип РМК с подсветкой.

Базовый цвет штаб-квартиры — медный, но при этом в облицовке меди как таковой нет, поскольку металл быстро темнеет и зеленеет. Вместо этого  использована нержавеющая сталь, окрашенная в цвет «rosy gold», который очень чутко реагирует на угол падения света, за счет этого в разное время суток поверхность башни отливает разными тонами — от золотого до коричневого.

В проекте нестандартным образом организовано освещение здания: вместо внешней архитектурной подсветки использован внутренний отраженный свет. В рабочих и кухонных зонах источники света вмонтированы в шкафные секции и направлены вверх, чтобы лучи отражались от потолка. За счет этого здание буквально «светится» изнутри. Сочетание отраженного и прямого света над рабочими местами обеспечивает зрительный комфорт и уменьшает утомляемость. Разработало и реализовало это необычное и непростое решение компания Solo Office Interiors, филиал которой есть в Екатеринбурге. При расчетах учитывались стороны света, на которые выходит каждая грань здания, степень отражения поверхностей, конфигурация окон и характеристики светильников.

Внутреннее освещение использовано в качестве архитектурной подсветки здания. Рассчитать и реализовать это сумела компания Solo Office Interiors

В здании пятнадцать этажей. На первом расположен большой холл, на двух последних —конференц-зал, кабинеты президента компании, председателя совета директоров и вице-президентов, их кухни и несколько изолированных переговорных комнат. На оставшихся двенадцати этажах обустроены кабинеты сотрудников, но сделано это следующим образом: один этаж полый, а следующий за ним — с антресолью по периметру.  

В итоге в здании получилось шесть двухэтажных рабочих пространств с двусветным атриумом по центру, что задает всей штаб-квартире масштаб и размах и позволяет максимально использовать дневное освещение. Объединяет этажи Y-образная лестница, похожая по форме на логотип РМК. 

Чтобы создать этот эффект простора и заполненности светом, нужно было создать чистый холл с перегородками без массивных профилей. Реализацию взяла на себя компания Solo Office Interiors. Для этих целей были выбраны стеклянные перегородки с толщиной профиля 12 мм и высотой до 4,7 м. В России ни одна компания не была готова дать гарантию того, что перегородки с такими параметрами выдержат эксплуатацию, производителя нашли в Бельгии. При кажущейся легкости конструкции перегородки прошли все испытания по требованиям безопасности и звукоизоляции и получили экспертное заключение о надежности от бельгийского Университета Лёвина (Katholieke Universiteit Leuven).

Распределение офисных пространств на сдвоенных этажах не только эффектно внешне, но и удобно: каждый двухэтажный блок отдан под определенный отдел компании. Рассадку сотрудников продумывало бюро Foster + Partners. Первый офисный модуль отличается от других: кроме кабинетов, переговорных и лобби здесь есть конференц-зал и планируется музей РМК. 

Важно было создать «чистый» холл с перегородками без массивных профилей. Реализацию взяла на себя компания Solo Office Interiors. Для этих целей были выбраны стеклянные перегородки с толщиной профиля 12 мм и высотой до 4,7 м.

Архитектурный каркас здания сделан из монолитного белого бетона — и это самый масштабный архитектурный проект с использованием этого материала во всем мире. Обычный бетон требуется штукатурить, покрывать финишами или закрывать отделкой, белый же бетон не трогают — он хоть и сложен в работе, но зато смотрится очень выигрышно и благородно. Для работы с этим материалом в условиях уральской зимы пришлось разработать новые составы и технологии.  

Участие в строительстве здания принимали российские подрядчики и поставщики. Многие решения разработаны именно в России, в Екатеринбурге, специально для нового офиса РМК. Это позволило отечественным производителям освоить новые технологии мирового уровня.

При разработке Solo Office Interiors стола руководителя был соблюден принцип нейтральной рассадки за счет уникальной формы столешницы в виде буквы «Y». Этот символ также перекликается с логотипом компании РМК.

Энергоэффективность здания позволила оптимизировать затраты на освещение и отопление. В частности, объект может экономить энергию — переходить в режим ожидания на выходные и праздники. За жизнеобеспечение штаб-квартиры отвечает целый ряд интеллектуальных систем: контроля доступа, поддержания энергоэффективности и безопасности.

Участок, где расположилась новая штаб-квартира, находится рядом с общественным парком и выходит окнами на город и реку. В таком оживленном, но живописном окружении вокруг здания сделан небольшой приватный садик для персонала компании, который оформлен как череда «внешних комнат», где можно отдохнуть или пообедать.

24.03.2021

Екатеринбург, офисы, Foster + Partners, Solo Office Interiors, 30 лучших общественных зданий ПР98

Медь это элемент или молекула?

Задай вопрос

спросил
6 лет, 8 месяцев назад

Изменено
5 лет, 7 месяцев назад

Просмотрено
3к раз

$\begingroup$

Я не уверен, что медь присутствует в виде молекул? Может кто-нибудь описать об этом? Я искал в Интернете, а также спрашивал многих людей, но не получил четкого ответа.

• элементы

$\endgroup$

3

$\begingroup$

Металлы образуют металлические связи, которые сами по себе. Простой способ исключить молекулярную связь — это высокая температура кипения; у большинства металлов высокие температуры кипения, потому что металлическая связь намного прочнее сил между отдельными молекулами (например, $\ce{O_2, CH_4}$), которые удерживают их вместе.

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Ну, если бы я спрашивал о соединении элемента, я бы указал интересующие меня температуру и давление (диапазоны). Основное состояние. СТП. Медь металлическая. Я не буду вдаваться в дискуссию о том, является ли кристаллический металл ковалентным или нет. Кристаллический металл по определению имеет общие электроны, и его нельзя характеризовать как наличие ковалентных связей, но это не обязательно однозначный вопрос. При СТП он (чистый элемент) существует в виде гранецентрированных кубических кристаллитов. Известны некоторые природные кристаллы меди. Известно, что он (металл) существует в природе, но большая часть меди на Земле содержится в минералах (рудах). Я нашел одну ссылку на Cu ₂ в парообразном состоянии (их может быть гораздо больше, ИДК). Это будет молекула. Все молекулы состоят из атомов. Все атомы являются элементами. Молекулы представляют собой ковалентно связанные атомы. Молекулы обычно рассматриваются как конечные сборки атомов. Медь это элемент? Да. Может ли медь существовать в виде молекулы? Да. Какова форма элемента на stp? Металл. (STP = стандартная температура и давление)

$\endgroup$

$\begingroup$

Медь — это металл, а не молекула. Состав меди показан на диаграмме ниже: 29 протонов и 35 нейтронов с одним электроном в самом внешнем кольце.

$\endgroup$

1

Медная сложная молекула, металлическая стена, искусство C

Нажмите, чтобы увеличить

Звездный продавец

Star Sellers имеют выдающийся послужной список в обеспечении отличного обслуживания клиентов — они постоянно получали 5-звездочные отзывы, вовремя отправляли заказы и быстро отвечали на любые полученные сообщения.

|

102 продажи
|

5 из 5 звезд

от 40,21 евро

Загрузка

Включая НДС (где применимо), плюс стоимость доставки

Основной цвет

Выберите цвет

Черный

Красный

Белый

Медь

Серебряный

Выберите цвет

Размер

Выберите размер

12 дюймов (40,21 евро)

14 дюймов (58,26 евро)

18 дюймов (73,41 евро)

24 дюйма (106,04 евро)

30 дюймов (146,83 евро)

36 дюймов (205,64 евро)

Выберите размер

Продавец звезд. Этот продавец неизменно получал 5-звездочные отзывы, вовремя отправлял товары и быстро отвечал на все полученные сообщения.

Внесен в список 15 декабря 2022 г.

Один любимый

Сообщить об этом элементе в Etsy

Выберите причину… С моим заказом возникла проблемаОн использует мою интеллектуальную собственность без разрешенияЯ не думаю, что это соответствует политике EtsyВыберите причину…

Первое, что вы должны сделать, это связаться с продавцом напрямую.

Если вы уже это сделали, ваш товар не прибыл или не соответствует описанию, вы можете сообщить об этом Etsy, открыв кейс.

Сообщить о проблеме с заказом

Мы очень серьезно относимся к вопросам интеллектуальной собственности, но многие из этих проблем могут быть решены непосредственно заинтересованными сторонами. Мы рекомендуем связаться с продавцом напрямую, чтобы уважительно поделиться своими проблемами.

Если вы хотите подать заявление о нарушении авторских прав, вам необходимо выполнить процедуру, описанную в нашей Политике в отношении авторских прав и интеллектуальной собственности.

Посмотрите, как мы определяем ручную работу, винтаж и расходные материалы

Посмотреть список запрещенных предметов и материалов

Ознакомьтесь с нашей политикой в ​​отношении контента для взрослых

Товар на продажу…

не ручной работы

не винтаж (20+ лет)

не ремесленные принадлежности

запрещены или используют запрещенные материалы

неправильно помечен как содержимое для взрослых

Пожалуйста, выберите причину

Расскажите нам больше о том, как этот элемент нарушает наши правила.